齿轮传动和蜗杆传动

H1 1000P 1 (1 )
W
式中：P1—蜗杆传动的功率，KW
—蜗杆传动的总效率
单位时间由箱体外壁散发到空气中的热量为
H 2 aW A(t1 t0 )
式中 aw—表面散热系数 A—箱体的散热面积
W
t1—箱体的工作温度，在800以内
t0—周围空气温度， t0=200
根据热平衡条件H1=H2可求得箱体的工作温度和应满 足的要求为
式中 px 蜗杆轴向齿距；z1－蜗杆头数； u－齿数比，导程角大，传动效率高； 导程角小，传动效率低。
普通蜗杆传动的m与d1搭配值 (注：d1与m的比值称为蜗杆直径系数q）
3 、传动比i、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2
n1 Z 2 i n2 Z1
蜗杆头数Z1通常取为：1，2，3，4，或6
确定圆周力Ft及径向力Fr的方向的方法同外啮合圆柱齿轮 传动，也可按照主动件左右手定则来判断。而轴向力Fa的方向 则可根据相应的圆周力Ft的方向来判定，即Fa1与 Ft2方向相反， Ft1与 Fa2的方向相反。
力的方向判断例题
2. 蜗杆传动的计算载荷
计算载荷=K*名义载荷
K K A K K
1000 P 1 (1 ) t1 t0 80C C aW A
在既定工作条件下，保持正常油温所需要的散热面积， 对于散热肋布置良好的固定式蜗杆减速器，其散热面 积可用下式估算：
A 9 105 a1.88 m2 式中a为传动中心距，mm
若t>80℃或有效的散热面积不足时,则必须 采取措施,以提高其散热能力
1
d1n1
m/s
式中：
d1--蜗杆分度圆直径，mm
n1--蜗杆的转速，r/min

接触面↓，承载能力↓
传动失效
改善措施：
1）HB↑——[σH] ↑ 2）↑ρ（综合曲率半径） 3）↓表面粗糙度，↑加工精度 4）↑润滑油粘度 ↑接触强度
3.齿面的胶合：
齿面粘连后撕脱
原因：
高速重载；滑动速度大； 散热不良；齿面金属熔化粘连 后撕脱——热胶合 低速重载，由于齿面间油膜 破坏，也会出现胶合——冷胶合
交错轴斜齿轮传动
蜗 轮 蜗 杆 传 动
8avi
4、按齿轮啮合方式
直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动
外齿轮 外啮合齿轮传动 内齿轮 内啮合齿轮传动
齿轮齿条啮合
齿
条Байду номын сангаас
5、按齿轮传动工作条件
◆ 闭式齿轮传动
◆
开式齿轮传动
6、按齿轮圆周速度高低
◆ ◆ ◆ 极低速齿轮传动 低速齿轮传动 中速齿轮传动 小于0.5 m/s

——蜗杆的螺旋升角；
d1 ——蜗杆直径,有标准值，mm； n1 ——蜗杆转速,r/min。
由上式可见，Vs值较大，而且这种滑动是沿着齿长方向 产生的，所以容易使齿面发生磨损及发热，致使齿面产生胶 合而失效。因此，蜗杆传动最易出现的失效形式是磨损和胶 合。当蜗轮齿圈的材料为青铜时，齿面也可能出现疲劳点蚀。 在开式蜗杆传动中，由于蜗轮齿面遭受严重磨损而使轮齿变 薄，从而导致轮齿的折断。 在一般情况下，由于蜗轮材料强度较蜗杆低，故失效大多 发生在蜗轮轮齿上。 避免蜗杆传动失效的措施有：供给足够的和抗胶合性能好 的润滑油；采用有效的散热方式；提高制造和安装精度；选 配适当的蜗杆和蜗轮副的材料等。
原因：σH＞[σH]
脉动循环应力 1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹； 2）节线处常为单齿啮合，接触应力大； 3）节线处为纯滚动，靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形成，

图例解析（ 图例解析（一）
第二步： 第二步：判断蜗轮的回转方向
左、右手法则： 右手法则
左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四 指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表 蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为 蜗轮上啮合点的线速度方向。
图例解析（ 图例解析（一）
右旋
向左（逆时针）
图例解析（ 图例解析（二）
§ 5-1 蜗 杆 传 动
授课人： 授课人：王海燕 应用技术系
前章回顾
1. 螺旋线方向判别方法 2. 斜齿轮
生活中的实例
蜗杆传动应用举例
一、蜗杆传动的组成 蜗杆传动的组成
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件） 蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件） 带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。 带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。
二、蜗轮回转方向的判定
蜗杆传动时， 蜗杆传动时，蜗轮的回转方向不仅与蜗杆 的回转方向有关，而且与蜗杆的旋向有关。 的回转方向有关，而且与蜗杆的旋向有关。
第一步： 第一步：判断蜗杆或蜗轮的旋向 第二步： 第二步：判断蜗轮的回转方向
第一步： 第一步：判断蜗杆或蜗轮的旋向
右手法则： 右手法则：
手心对着自己， 手心对着自己，四指顺 着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正 ，若齿向与右手拇指指向一 致，则该蜗杆或蜗轮为右 反之则为左旋。 旋，反之则为左旋。
小结
1．蜗杆传动的组成： 蜗杆传动的组成： 蜗杆传动的组成
蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）。 2．蜗轮回转方向的判定方法。 蜗轮回转方向的判定方法。 1）右手定则 2）左 、右手法则
随堂Hale Waihona Puke 习(1) (3)(2)
作业
P66 1T

一、教案基本信息教案名称：齿轮转动机构装配与蜗杆传动适用课程：机械设计与制造课时安排：2课时教学目标：1. 了解齿轮转动机构的基本原理和装配方法。

2. 掌握蜗杆传动的基本原理和应用。

3. 能够进行齿轮转动机构的装配和蜗杆传动的分析。

教学方法：1. 讲授：讲解齿轮转动机构和蜗杆传动的基本原理和装配方法。

2. 演示：通过实物演示或视频演示齿轮转动机构和蜗杆传动的工作原理和装配过程。

3. 实践：学生分组进行齿轮转动机构的装配和蜗杆传动的分析，教师进行指导。

教学准备：1. 教学PPT2. 实物模型或视频3. 齿轮转动机构装配工具4. 蜗杆传动分析工具二、教学内容和过程第一课时1. 导入（5分钟）教师通过提问或引入实际案例，引导学生思考齿轮转动机构和蜗杆传动在机械中的应用和重要性。

2. 齿轮转动机构的基本原理和装配方法（15分钟）教师讲解齿轮转动机构的基本原理，包括齿轮的啮合原理和传动比等。

讲解齿轮装配的方法和注意事项，包括齿轮的校对和安装等。

3. 齿轮转动机构的实物演示或视频演示（10分钟）教师通过实物演示或视频演示齿轮转动机构的工作原理和装配过程，让学生更直观地理解齿轮转动机构的工作原理和装配方法。

4. 实践：齿轮转动机构的装配（15分钟）学生分组进行齿轮转动机构的装配，教师进行指导。

学生通过实践，加深对齿轮转动机构装配方法的理解和掌握。

第二课时5. 蜗杆传动的基本原理和应用（15分钟）教师讲解蜗杆传动的基本原理，包括蜗杆和蜗轮的啮合原理和传动比等。

讲解蜗杆传动的应用领域和特点。

6. 蜗杆传动的实物演示或视频演示（10分钟）教师通过实物演示或视频演示蜗杆传动的工作原理和装配过程，让学生更直观地理解蜗杆传动的工作原理和应用。

7. 实践：蜗杆传动的分析（15分钟）学生分组进行蜗杆传动的分析，教师进行指导。

学生通过实践，加深对蜗杆传动的理解和掌握。

三、教学评价1. 课堂讲授和实物演示的评价：通过观察学生的听课情况和提问学生的理解程度，评估学生对齿轮转动机构和蜗杆传动的基本原理和装配方法的掌握情况。